سوئیچ فشار و کاربردهای آن

سوئیچ فشار یا (Pressure Switch) یکی از انواع سوئیچ‌های صنعتی است؛ و در دسته‌بندی تجهیزات ابزاردقیق قرار می‌گیرد. برای آشنایی با سوئیچ فشار نیازمندیم در ابتدا با مفهوم سوئیچ آشنا شویم. سوئیچ در واقع نوعی کلید است که با هر بار اعمال تغییر در موقعیت آن، جریان الکتریکی عبوری از تجهیز مورد نظر ما را قطع و وصل می‌کند. به این عمل اصطلاحاً کلیدزنی می‌گویند. کلیدزنی با توجه به نیاز می‌تواند توسط معماری‌های مختلف از جمله تک‌پل دومسیره (SPDT)، دوپل دومسیره (DPDT) و… صورت گیرد.

کلیدهای برق نمونه‌های ساده‌ای از سوئیچ‌ها هستند که همه روزه برای روشن و خاموش کردن وسایل روشنایی از آن‌ها استفاده می‌کنیم.  به طور کلی سوئیچ‌ها در صنایع مختلف وظیفه‌ی کنترل کنندگی را بر عهده دارند. سوییچ فشار نیز یکی از تجهیزات ابزار دقیق است که به کنترل فشار سیالات در تجهیزات صنعتی می‌پردازد.

نمونه‌هایی از پرشر سوئیچ

نمونه‌هایی از سوئیچ فشار

عملکرد سوئیچ فشار:

پرشر سوئیچ یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع فرایندی است. افزایش فشار یک مخزن، از یک حد معین ممکن است موجب ترکیدن مخزن و نشت مواد آلوده و یا آتش‌زا به محیط اطراف گردد. بنابراین استفاده از سوییچ فشار برای جلوگیری از صدمات جبران ناپذیر مالی و جانی ضروری است. سوئیچ فشار یا پرشر سوئیچ ها بصورت خودکار تغییرات فشار سیال ورودی را تشخیص می‌دهند. درصورتی که فشار سیال از یک حد معینی بالاتر و یا پایین‌تر برود، سوئیچ عمل می‌کند و یا به عبارت دیگر کلیدزنی اتفاق می‌افتد.

این حد معین فشار که در واقع میزان فشار مجاز برای یک تجهیز است، نقطه تنظیم یا (Set point) نامیده می‌شود. نقطه تنظیم‌ها باید در بازه‌ی کاری پرشر سوئیچ تعریف شوند. وظیفه‌ی نقطه تنظیم تعیین کردن میزان فشاری است که در بالاتر و پایین‌تر از آن سوئیچ عمل می‌کند. تعداد نقطه تنظیم‌ها برای هر سوئیچ می‌تواند بسته به کارکرد متفاوت باشد. برای مثال سوئیچ فشار بالا یا (High pressure switch) زمانی عمل می‌کند که فشار از حد معین تنظیم شده فراتر برود؛ و سوئیچ فشار پایین یا (Low pressure switch) زمانی عمل می‌کند که فشار از حد معینی که تنظیم شده است پایین‌تر بیاید.

کاربرد سوئیچ فشار:

سوییچ‌های فشار کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند. موارد زیر چند نمونه از این کاربردها را نشان می‌دهند.

  • کنترل فشار در پمپ‌های آب بصورت خود کار
  • کنترل فشار در کمپرسورهای هوا
  • کنترل میزان شارژ داخل باتری‌ها
  • روشن کردن آلارم موجود در کابین خلبان به هنگام کاهش فشار در اثر افزایش ارتفاع

انواع سوئیچ‌ فشار بر اساس سنسور اندازه‌گیری:

به بخشی از پرشر سوئیچ که تحت تاثیر فشار قرار می‌گیرد، سنسور گفته می‌شود. برای ساخت سوئیچ فشار‌ از سنسورهای مختلفی استفاده می‌شود. زمانی که سنسورها تحت فشار قرار می‌گیرند، برخی از مشخصه‌های فیزیکی آن‌ها تغییر می‌کند. سوییچ فشار این تغییرات را اندازه‌گیری می‌کند؛ و زمانی که فشار از حد معینی فراتر رود سیستم را قطع می‌کند. سنسور استفاده شده در سوئیچ، بازه کاری و همین‌طور دقت سوئیچ را مشخص می‌کند. پرشر سوئیچ ها بر اساس نوع سنسوری که در آن‌ها استفاده شده است بصورت زیر دسته‌بندی می‌شوند:

  • سوئیچ فشار بوردن تیوب
  • سوئیچ فشار دیافراگمی
  • سوییچ فشار بیلوز دار
  • سوئیچ فشار کپسولی
  • سوئیچ فشار پیستونی

انواع سوئیچ فشار بر اساس نوع اندازه‌گیری:

سوئیچ فشار گیج:

این نوع پرشر سوئیچ که با نام (Gauge pressure switch) نیز شناخته می‌شود، فشار سیال را نسبت به فشار جو اندازه‌گیری می‌کند. در این نوع سوییچ فشار جو یعنی  (1bar) به عنوان نقطه‌ی صفر لحاظ می‌شود.

سوئیچ فشار خلأ:

این نوع پرشر سوئیچ که با نام (Vacuum pressure switch) نیز شناخته می‌شود، توانایی اندازه‌گیری و کلیدزنی در فشار‌های خلأ یا وکیوم را دارا می‌باشد. فشار خلأ، فشاری پایین‌تر از فشار اتمسفر زمین تلقی می‌شود.

سوئیچ فشار اختلافی:

این نوع پرشر سوئیچ که با نام (Differential pressure switch) نیز شناخته می‌شود، ساختمانی مشابه با یک پرشر سوئیچ معمولی را دارد. اما در پرشر سوئیچ اختلافی یا تفاضلی دو ورودی برای سیال مورد نظر داریم و پرشر سوئیچ اختلاف فشار بین این دو ورودی را اندازه‌گیری می‌کند؛ و طبق آن کلیدزنی می‌کند.

سوئیچ فشار تفاضلی

سوئیچ فشار تفاضلی

انواع سوییچ فشار بر اساس عملکرد آن‌ها:

سوئیچ‌های فشار از لحاظ کاری به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. در این بخش به اختصار به توضیح هر یک می‌پردازیم.

سوئیچ‌فشار هوا

سوییچ فشار هوا و یا پرشر سوئیچ هوا به طور معمول در سیستم‌های پنوماتیکی، کمپرسورهای هوا و دستگاه‌های هوا ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. هنگامی که فشار سیستم مورد نظر به میزان تعیین شده (Set point) برسد پمپ یا کمپرسور را خاموش می‌کند.

پرشر سوئیچ هوا

نمونه از سوئیچ فشار هوا

سوئیچ‌فشار آب

از سوییچ فشار آب در پمپ‌های آب استفاده می‌گردد. این سوئیچ زمانی که فشار آب از حد معینی فراتر برود دستگاه را خاموش می‌کند. این نوع سوئیچ‌ها از جمله ساده‌ترین و ارزان‌ترین سوئیچ‌ فشارها هستند.

پرشر سوئیچ آب

نمونه‌ای از سوئیچ فشار آب

سوئیچ‌فشار بخار

از سوییچ فشار بخار در دیگ‌های بخار استفاده می‌گردد. این نوع از سوئیچ‌ها باید تحمل دمای بالا و همچنین رطوبت بالایی را داشته باشند.

سوئیچ‌فشار گاز

از سوییچ فشار گاز در سیستم‌هایی استفاده می‌شود که با گاز‌های مشتعل کار می‌کنند. در این سیستم‌ها هر گونه تغییر در فشار می‌تواند باعث انفجار گردد. در ساخت این سوئیچ‌ها باید دقت شود تا هیچگونه جرقه‌ای در قسمت الکترونیکی آن زده نشود.

ساختار و طراحی سوییچ‌فشار:

در هنگام انتخاب یک تجهیز ابزار دقیق همواره باید به جنس قطعات به‌کار رفته در آن تجهیز توجه کنیم. پرشر سوئیچ نیز در دسته‌بندی تجهیزات ابزار دقیق قرار می‌گیرد. برای انتخاب آن باید به جنس قطعات داخلی و همین‌طور جنس بدنه‌ی آن توجه کنیم. پرشرسوئیچ‌ در صنایع مختلفی همچون صنایع غذایی، دریایی، نفت و گاز و پالایشگاهی کاربردهای فراوانی دارد. در هر یک از این صنایع سیال مورد استفاده متفاوت است؛ و شرایط محیطی متفاوتی نیز وجود دارد.

به عنوان مثال در کاربردهای دریایی تجهیز مورد نظر طی مدت زمان طولانی‌ای در مسیر آب‌های آزاد قرار می‌گیرد؛ و نوعی خوردگی در آن ایجاد می‌شود. در محیط‌های نفت و گازی، سیالات حاوی گازهای ترش هستند. بنابراین نوع دیگری از خوردگی‌ها را در متریال به کار رفته در تجهیز مورد نظر ما ایجاد می‌کنند. در صنایع مواد غذایی نیز نوع دیگری از آسیب‌های محیطی به تجهیز وارد می‌گردد.

بنابراین در انتخاب جنس یک سوئیچ‌فشار باید به سیال مورد استفاده و همین‌طور شرایط محیطی‌ای که تجهیز در آن به‌کار گرفته می‌شود دقت کنیم. به طور معمول از متریال مونل در کاربردهای دریایی، استیل ضد زنگ در صنایع غذایی و استیل ضدزنگ316L، هستلوی یا اینکونل در صنایع نفت و گاز استفاده می‌شود. ملاحظه می‌کنیم که توجه به علم مواد و همچنین خوردگی‌ها برای ساخت تجهیزات ابزار دقیق از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

محیط‌های استفاده از سوییچ فشار:

همانطور که در مطلب “Hazardous area چیست؟” بیان کردیم، یکی از فاکتورهای مهم در استفاده از تجهیزات ابزار دقیق، توجه به محیطی است که تجهیز در آن به‌کار گرفته می‌شود. گاه محیطی که تجهیز در آن نصب می‌شود به حدی خطرناک است که جرقه‌ای باعث آتش‌سوزی و انفجار می‌شود. (مانند پلنت‌های نفتی با مقادیر زیاد هیدروکربن معلق) اما گاهی حساسیتی به این شدت وجود ندارد.

در این موارد توجه به استانداردهای ضدانفجاری مانند بخشنامه‌ی اروپایی ATEX می‌تواند راهکار مناسبی برای استفاده‌کنندگان تجهیزات باشد. برای مثال کمپانی‌ای مدعی استفاده از EXd در سوئیچ فشار تولیدی خود است. و ادعا می‌کند ساختار بدنه‌ی تجهیز این کمپانی به قدری استحکام دارد که اگر انفجاری هم در داخل ابزاردقیق رخ دهد این انفجار به بیرون نشت نمی‌کند. پس محیط خطرناک بیرونی از این مورد ایمن است. جهت اطلاع از انواع موارد ضدانفجار در صنعت، می‌توانید مقاله‌ی آرکا کنترل در همین رابطه با نام “تجهیزات EX چه تجهیزاتی هستند؟“را مطالعه بفرمایید.

محیط های استفاده از سوئیچ از فشار

نمونه‌ای از محیط به‌کار گیری سوئیچ فشار

انتخاب سوئیچ‌فشار:

پیش از خرید یک سوئیچ فشار در ابتدا لازم است اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب پرشر سوئیچ جمع آوری گردد. در این بخش به موارد مهمی که برای انتخاب پرشر سوئیچ نیازمندیم اشاره کرده‌ایم:

  • بازه‌ کاری
  • نقطه تنظیم
  • نحوه‌ی اتصال و کانکشن‌ها
  • IP پرشر سوئیچ و قابلیت ضدانفجاری آن
  • دقت و تکرار پذیری پرشر سوئیچ

خرید انواع سوئیچ فشار

در این مطلب تلاش شد تا به زبانی ساده با مفاهیم کلیدزنی در سوئیچ‌ها، طراحی، ساخت و همچنین استفاده‌ از سوئیچ‌ فشار یا پرشر سوئیچ در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت، گاز و پتروشیمی آشنا شویم. در همین راستا لازم به ذکر است شرکت آرکا کنترل در زمینه‌ی مشاوره، مهندسی و فروش سوئیچ‌ فشار از انواع برند‌های مطرح بازار ابزاردقیق از جمله سوئیچ‌ فشار SOR و UE و Honeywell و Wika- Cella و ABB و Ashcroft و مابقی کمپانی‌های اروپایی و آمریکایی با بهترین قیمت و کیفیت آماده‌ی خدمت‌رسانی است.

جهت ارتباط با کارشناسان آرکا کنترل می‌توانید با شماره تلفن 88302413-021 و هم‌چنین شماره واتساپ 3344170-0903 و یا آدرس پست الکترونیک info@arkacontrols.com در تماس باشید.